第3章 光纤通信网技术基础
3) 除了上述三种色散外,还有一种色散是和光的偏振有关的,
光是一种电磁波,它在介质中的传播可以用相关电场和磁
场矢量在空间和时间上的演化来描述,分别表示为电场矢量E
(r, t)和磁场矢量H (r, t)eˆ。x 这e里ˆy r代表eˆx位置向量eˆx, etˆ代y 表eˆ时z
第3章 光纤通信网技术基础
图3-3描绘了偏振模色散引起的脉冲展宽。这里所做的假 设是: 在整个光纤长度范围内,两个偏振方向上的传播常数 保持不变。如果传播常数的差别用Δβ表示,当脉冲传播了一 个单位光纤长度后,由于偏振模色散的存在所引起的时间展宽, 或差分群时延(Differential Group Delay,DGD )由式 Δτ=Δβ/ω给出。差分群时延的典型值是Δτ=0.5 ps/km, 这表明在光纤中传输100千米后,累积的时间展宽是50 ps,相 当于一个10 Gb/s系统中的100 ps比特周期的一半。这意味着, 由于偏振模色散的影响,将10 Gb/s的信息传输一个理想的距
第3章 光纤通信网技术基础
波导色散是另一种模内色散。我们知道,一种光模式在传 播时,它的能量一部分在纤芯中,一部分在包层中。另外,一 种模式的有效折射率介于纤芯和包层的折射率之间。有效折射 率的具体取值取决于光的能量在纤芯和包层中的比例。如果大 部分能量集中在纤芯中,有效折射率与纤芯的折射率接近。如 果大部分能量在包层中,有效折射率与包层的折射率接近。一 个模式的光能量在纤芯和包层中的分布是波长的函数。更精确 地说,波长越长,在包层中的能量越多。因此,即使不考虑材 料色散,即纤芯和包层的折射率都与波长无关,如果波长变了, 能量的分布也会随着波长的改变而变化,并进而导致了这一模 式的有效折射率或者是传播常数的变化。这就是波导色散的物